Diseño de una guía de práctica para laboratorio de procesos de fundición usando un horno de inducción y máquina de impresión 3D para obtener componentes metálicos

La impresión 3D o fabricación aditiva es un proceso que aporta eficientemente a la fundición moderna en la producción piezas metálicas de alta calidad siendo una herramienta útil para crear de manera rápida modelos con geometrías complejas y reduciendo técnicas de mecanizado en su acabado final. En...

Full description

Autores:
Araque Prada, Cristian Bianey
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2024
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/15678
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Palabra clave:
Horno de inducción
Impresión 3D
Esculturas
Moldeo
Induction Furnace
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Sculptures
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openAccess
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Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
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Blanco Vásquez, Sergio Ismael
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description La impresión 3D o fabricación aditiva es un proceso que aporta eficientemente a la fundición moderna en la producción piezas metálicas de alta calidad siendo una herramienta útil para crear de manera rápida modelos con geometrías complejas y reduciendo técnicas de mecanizado en su acabado final. En el siguiente trabajo de grado se ve descrito el desarrollo, la elaboración y la implementación de cada una de las guías de laboratorio basadas en los ensayos realizados buscando un mayor aprendizaje práctico a estudiantes de Ingeniería Metalúrgica de la Universidad Industrial de Santander como complemento al componente teórico de la materia de procesos de moldeo y de fundición. Todas las piezas fueron impresas en material de PLA, algunas de estas se utilizaron como modelos en el proceso de moldeo en arena y las demás como modelos en el proceso de cera perdida enfocándose en el buen desarrollo de la práctica. Estos ensayos se realizaron en un horno de inducción Galloni Furnace, el cual permitió que el proceso de fundición fuera de manera más rápida en metales con diferentes puntos de fusión. Cabe resaltar la ejecución de ensayos preliminares en cada práctica que permitieron conocer y manejar los parámetros, tiempos, costos y materiales requeridos para la ejecución de la experiencia de laboratorio con los estudiantes de la asignatura. Adicionalmente, se participó en clases educativas tanto a los estudiantes de procesos de moldeo como de procesos de fundición en el manejo, manipulación y uso adecuado de la impresora 3D y del horno de inducción en compañía del profesor. Por último, se realizó una práctica de laboratorio utilizando un molde metálico en acero para la elaboración de una pieza en Zamak. Se obtuvo en cada proceso de fundición las piezas metálicas propuestas con resultados concluyentes buenos y satisfactorios para la elaboración de cada práctica de laboratorio
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En el siguiente trabajo de grado se ve descrito el desarrollo, la elaboración y la implementación de cada una de las guías de laboratorio basadas en los ensayos realizados buscando un mayor aprendizaje práctico a estudiantes de Ingeniería Metalúrgica de la Universidad Industrial de Santander como complemento al componente teórico de la materia de procesos de moldeo y de fundición. Todas las piezas fueron impresas en material de PLA, algunas de estas se utilizaron como modelos en el proceso de moldeo en arena y las demás como modelos en el proceso de cera perdida enfocándose en el buen desarrollo de la práctica. Estos ensayos se realizaron en un horno de inducción Galloni Furnace, el cual permitió que el proceso de fundición fuera de manera más rápida en metales con diferentes puntos de fusión. Cabe resaltar la ejecución de ensayos preliminares en cada práctica que permitieron conocer y manejar los parámetros, tiempos, costos y materiales requeridos para la ejecución de la experiencia de laboratorio con los estudiantes de la asignatura. Adicionalmente, se participó en clases educativas tanto a los estudiantes de procesos de moldeo como de procesos de fundición en el manejo, manipulación y uso adecuado de la impresora 3D y del horno de inducción en compañía del profesor. Por último, se realizó una práctica de laboratorio utilizando un molde metálico en acero para la elaboración de una pieza en Zamak. Se obtuvo en cada proceso de fundición las piezas metálicas propuestas con resultados concluyentes buenos y satisfactorios para la elaboración de cada práctica de laboratorioPregradoIngeniero Metalúrgico3D printing or additive manufacturing is a process that efficiently contributes to modern foundry production of high-quality metal parts, being a useful tool to quickly create models with complex geometries and reducing machining techniques in their final finish. The following degree work describes the development, preparation, and implementation of each of the laboratory guides based on the tests carried out seeking greater practical learning for students of Metallurgical Engineering at the Industrial University of Santander as a complement to the theoretical component of the matter of molding and casting processes. All the pieces were printed in PLA material, some of these were used as models in the sand molding process and the others as models in the Investment Casting process, focusing on the good development of the practice. These tests were carried out in a Galloni Furnace induction furnace, which allowed the casting process to be faster in metals with different melting points. It is worth highlighting the execution of preliminary tests in each practice that allowed us to know and manage the parameters, times, costs, and materials required for the execution of the laboratory experience with the students of the subject. Additionally, both students of molding processes and foundry processes participated in educational classes on the handling, manipulation and proper use of the 3D printer and the induction oven in the company of the teacher. Finally, a laboratory practice was carried out using a metal steel mold to make a piece in Zamak. In each casting process, the proposed metal parts were obtained with good and satisfactory conclusive results for the elaboration of each laboratory practiceapplication/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingeníerias FisicoquímicasIngeniería MetalúrgicaEscuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de MaterialesHorno de inducciónImpresión 3DEsculturasMoldeoInduction Furnace3D printingSculpturesMoldingDiseño de una guía de práctica para laboratorio de procesos de fundición usando un horno de inducción y máquina de impresión 3D para obtener componentes metálicosDesign of a practice guide for a foundry process laboratory using an induction furnace and 3D printing machine to obtain metallic componentsTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bccehttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fORIGINALDocumento.pdfDocumento.pdfapplication/pdf6281669https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/a57cded5-917c-44a3-9f61-68b30e57bd2a/download80567fbaf0bdb42c8b3aa99042ba3383MD56Carta de autorización.pdfCarta de autorización.pdfapplication/pdf97694https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/016a4814-72d6-486f-9767-53a4da44ca9e/downloadc7e9ac3e3e7ac6551f4fb73e00bcb07eMD52Nota de proyecto.pdfNota de proyecto.pdfapplication/pdf171689https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/78eb6081-4cdf-4d77-a8b3-daa15cfa245d/download5b90031195aa62a9e58b48f431208bf5MD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82237https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/ddb7f4f1-a105-4e17-a3f9-24e8e96898e4/downloadd6298274a8378d319ac744759540b71bMD5520.500.14071/15678oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/156782024-02-14 14:28:56.716http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessopen.accesshttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.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